氮及其化合物复习学案.pdf

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1、复习学案：氮及其化合物复习目标1、 掌握 N2、NO、NO2的重要性质及其与环境的关系。2、掌握氨的物理性质和化学性质。3、了解铵盐的性质并掌握铵根离子的检验方法。4、掌握硝酸的重要性质，理解浓、稀硝酸与金属反应的特点知识梳理一、氮在自然界中的循环2、氮的固定人工固氮自然固氮1、 存在游离态（单质） ：_，_态：存在于动植物体、土壤和水体中。通过豆科作物的_把空气中的氮气转化为_高能固氮_化学固氮：反应的方程式_仿生固氮二、氮气的结构和性质1、 氮气的电子式_,两个氮原子间通过_个共用电子对形成共价键，并破坏这种_,需要_,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。2、 氮气的化学性质

2、（1）氮气和氢气反应（反应方程式）_.（2）氮气和氧气反应（反应方程式）_.三、氮的氧化物及其性质1、 氮的氧化物简介种类NONO2N2O4物理性质_色气体，_溶于水_色气体，_溶于水，有毒_色气体稳定性中等活泼较活泼，易发生二聚反应较活泼，受热_分解2、 NO、NO2的性质、制法(1) 完成下列化学方程式 NO 和氧气的反应：_。 NO2和 N2O4的相互转化：_。因此反应在_下进行，故通常“纯净”的 NO2或 N2O4并_纯。NO2和水反应：_。NO2和 NaOH 溶液反应：_。硝酸工业用 NaOH 吸收尾气：_。（2）NO2具有较强的氧化性，能_SO2；能使湿润的淀粉 KI 试纸_。（3

3、）氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式原理：2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O =2HNO3 + NO x 3 + x 2 可得反应方程式_。 + x 2 可得反应方程式_。 + 可得反应方程式_。（4）NO、NO2的制取实验室制取 NO 的化学方程式为_；用_法收集。实验室制取 NO2的化学方程式为_；用_法收集。四 氨气1 氨分子的结构写出氨的化学式、电子式和结构式，_。氨分子氮的化合价为_，分子中含有_（极性、非极性）键，键角为_，分子构型为_，氨分子为_（极性、非极性）分子。2 氨的物理性质氨是没有颜色、有_气味的气体；密度比空气_；_溶于水且能快速溶解，在常温、常压下 1 体积

4、水能溶解_体积氨。证明氨极易溶于水的实验是_。3 氨的喷泉实验（1）实验操作：（2）实验观察到的现象：（3）为什么能形成喷泉？当挤压滴管的胶头，胶头滴管中的水进入烧瓶，氨迅速溶解，使烧瓶内 _减小，在_作用下，烧杯内的水迅速进入烧瓶形成喷泉。（4）能形成喷泉的其他气体与溶液组合：4 氨的化学性质（1）氨与水反应氨溶于水时，大部分 NH3与 H2O 结合，形成 NH3H2O。NH3H2O 可以部分电离生成_和_ ， 所 以 氨 水 显 碱 性 ， 它 能 使 酚 酞 试 液 变 红 。 请 写 出 有 关 方 程 式 ：_。氨水的成分：。（2）氨与酸反应课本【实验 2】实验步骤：_；观察到的现象

5、：_；实验结论：挥发性的强酸与氨气在空气中相遇便产生_的现象，如 HCl、HBr、HNO3等遇氨气均有该现象产生，而H2SO4、H3PO4无此现象。（3）氨的还原性工业上利用氨在催化剂（如铂等）存在的情况下跟氧气反应来制取硝酸。写出有关化学方程式，并指出反应的氧化剂、还原剂。 （与氯气反应）_5、氨气的实验室制法实验室一般用_与_混合加热来制取氨气，不用硝铵或碳铵的原因是_；不用 NaOH，KOH 的原因是_。氨气的收集与验满：用_收集，并用_检验氨所是否收集满。制备少量氨气可采用的其他简易方法：1 2五、铵盐常见的铵盐有：_、_、_。铵盐是_溶于水的_色晶体。（1）铵盐的受热分解氯化铵、碳酸

6、氢铵受热会发生分解反应，写出有关化学方程式。（2）铵盐与碱反应写出下列反应的化学方程式： I硫酸铵与氢氧化钠溶液反应； II硝酸铵与氢氧化钠溶液反应。 _铵盐遇碱会产生_,其离子方程式为_。（3） NH4的检验方法：加浓碱液，加热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。NH4+OH NH3+H2O六、 硝酸1.硝酸的物理性质:纯净的硝酸是色，挥发，有气味的液体,能以溶于水,常用浓硝酸的质量分数约为 ,质量分数 98%的硝酸叫做硝酸,硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造，和等.2.硝酸的化学性质(1) 强酸性：硝酸的电离方程式为具有酸的通性.(2)不稳定性：硝酸在条件下即可分解,化学方程式为 ,

7、常见浓硝酸显色,原因是 ,故浓硝酸应保存在 .(3)强氧化性： .与金属反应： a.常温下,浓硝酸可使，表面形成致密的氧化膜而发生 b.一定条件下硝酸能与除铂以外的多数金属反应,通常浓硝酸反应后生成的气体主要是 , 稀硝酸反应后生成的气体主要是 ,分别写出铜与浓、稀硝酸反应的化学方程式： ,稀硝酸与铜反应的离子方程式： 与非金属单质反应:浓硝酸与单质碳反应的化学方程式是 硝酸与低价态化合物的反应-硝酸能氧化很多低价态的化合物,如 .所以在酸性条件下 NO32-2-2+与 S SO3 I Fe (能否)共存于同一溶液中.(4)与有机物反应:颜色反应: 硝酸与而显示色,以此可用于检验的存在.+-+

8、【典型例题】1 1 （09 全国卷6） 物质的量之比为 2：5 的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为 N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是A. 1：4：5 C. 2：3：5答案：答案：解析：解析：设2mol2 2 （09 北京卷 27） （14 分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进行试验（夹持仪器已略去） 。实验表明浓硝酸能将氧化成，而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mo/L 稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与反应，能与反应（1）实验应避免有

9、害气体排放到空气中，装置、中乘放的药品依次是（2）滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后（3）装置中发生反应的化学方程式是（4）装置的作用是，发生反应的化学方程式是（5）该小组得出的结论依据的试验现象是（6）试验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别涉及了一下 4 个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）a. 加热该绿色溶液，观察颜色变化b. 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化c. 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d. 向饱和硝酸铜溶液中通入

10、浓硝酸与铜反映产生的气体，观察颜色变化答案：答案：（1）3mol/L 稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液（2）通入 CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内（3）Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O（4）将 NO2转化为 NO 3NO2+ H2O =2HNO3+ NO（5）装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色（6）a c d【基础训练】【基础训练】1、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是（）ANO2 BNO CO2 DCl22下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是（） ACO BSO2 CNO2 DCl23.（海

11、南卷 4）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol 硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为： （）A 2 m o lB 1m o lC D 41.92 克铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到气体672ml（标况） ，将盛有此气体的容器倒扣在水中，容器内液面上升，再通入标况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入的氧气的体积是（）04ml5.某金属单质能与足量浓硝酸反应,放出NO2气体,若参加反应的金属单质与硝酸的物质的量之比为 1：,则该金属元素在反应后生成的硝酸盐中的化合价是（）A.+2a B.+a C.+a/2 D.+a/46.在某100

12、ml混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为L和L,向该混合溶液中加入1.922+克铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中的 Cu 的物质的量浓度(mol/L)是（） A.0.15 B.0.225 C.右图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与试验事实不相符的是（）ACO2(NaHCO3溶液)无色喷泉BNH3(H2O 含酚酞)红色喷泉CH2S(CuSO4溶液)黑色喷泉DHCl(AgNO3溶液)白色喷泉8.含n克硝酸的溶液,恰好与m克铁完全反应,若有n/4克硝酸被还原,则： 不可能是 （）：9 实验室制氨气通常有三种方法： 用固体氢氧化钙和氯化铵反应，

13、装置同课本； 称取 7.9g碳酸氢铵固体放入试管内，再加入 8g 氢氧化钠固体，常温下即能产生氨气，装置如图中甲；在锥形瓶中注入 50mL 浓氨水，再加入 10g 氢氧化钠固体，装置如图中乙，选取三个 250mL 干燥的烧瓶及瓶塞，用于收集三种制法的氨气。请填空：（1）写出法制取氨气的化学方程式_。（2）说明用法制取氨气的原理_。（3）检验氨气已收集满的方法_；（4）集满氨气的烧瓶做喷泉实验，装置如图中丙（烧杯内盛酚酞溶液），其现象是_。答案 1B2345678-(1)NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3+2H2O(2)加入氢氧化钠后增大了 OH 的浓度，使平衡向生成氨气的 方向移

14、动。 （3）湿润的 红色石蕊试纸（4）形成红色喷泉。【高考练兵】【高考练兵】1 1 （09 上海卷 4）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是B幕布的着火点升高幕布的质量增加氯化铵分解吸收热量，降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A B C D2 2 （09 上海卷 7）在下列变化大气固氮硝酸银分解实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是AA B C D3 3 （09 宁夏卷 7） 将 22.4L 某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后， 气体体积 11.2L（体积均在相同条件下测定） ，则该氮氧化合物的化学式为2 C4 4 （09

15、上海卷 31）烟气中是 NO 和的混合物（不含） 。（1）根据废气排放标准，烟气最高允许含400mg。若中NO 质量分数为，则烟气中最高允许含NO_L（标准状况，保留 2 位小数） 。（2）工业上通常用溶质质量分数为的水溶液（密度1.16g/mL）作为吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为_mol/L（保留 2 位小数） 。（3）已知：含2000mg的烟气用质量分数为的碳酸钠溶液吸收。 若吸收率为80%， 吸收后的烟气_排放标准（填“符合”或“不符合” ） ，理由：_。（4）加入硝酸可改变烟气中NO 和 NO2的比，反应为： NO+2HNO33NO2+H2O当烟气中时，吸收率最高。烟气含 2000

16、mg，其中。计算： （i）为了达到最高吸收率，烟气需用硝酸的物质的量（保留3 位小数） 。（ii）烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成NaNO2的质量（假设上述吸收反应中，反应比反应迅速。计算结果保留1 位小数） 。答案：答案：（1）（2）（3）不符合因吸收后烟气总体积减小，含量仍超过（4） （i）（ii）5、 （14 分）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备收到人们的关注。、N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是_。、一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应： 2N2O5(g) 4NO2(g)O2(g) ；H0、 反应达到平衡后， 若再通入一定量氮气， 则 N2O5的

17、转化率将_ （填 “增大” 、 “减小” 、“不变” ） 。、下表为反应在 T1温度下的部分实验数据：t/sc(N2O5)/molL105001000则 500s 内 N2O5的分解速率为_。、在 T2温度下，反应 1000s 时测得 NO2的浓度为 L，则 T2_T1.、题 26 图所示装置可用于制备 N2O5，则 N2O5在电解池的_区生成，其电极反应式为_.5（14 分） 、11、不变、 L s、 “”或“小于”、阳极 N2O4 2HNO3 2e 2N2O5 2H10(10 分)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：2Mg+O22M

18、gO；3Mg+N2 Mg3N2；2Mg+CO22MgO+CMg+H2OMgO+H2Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、 还原铁粉均已干燥， 装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。回答下列问题； (1)在设计实验方案时，除装置A、E 外，还应选择的装置 (填字母代号 )及其目的分别_; (2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从 5 升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_ _； (3)通气后，如果同时点燃 A、F 装置的酒精灯，对实验结果有何影响?_，原因是_；(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：_10、 （1）B、D、F选择 B，目的：除去空气中的水蒸气选择 D，目的：除去空气中的 CO2选择 F，目的：除去空气中的 O2（2）hgdcklab（3）制得的氮化镁将不纯；因为A 装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。（4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看 到 润 湿 的 红 色 石 蕊 试 纸 变 蓝 ， 则 说 明 产 物 是 氮 化 镁 。